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„Lichttechnische Grundlagen
für die Praxis“
Zusammengestellt und bearbeitet von Prof. Dr.-Ing. Peter Marx
[email protected] www.mx-electronic.com
2
Inhalt Seite
Historie der Lichtquellenentwicklung 3
Elektromagnetische Strahlung 6
Licht und Sehen 3
Licht- und Strahlungsgrößen 29
Licht- und Farbe 47
Licht- und Farbmessung 53
Messung photometrischer Größen 75
Lichtquellen 111
Elektronische Betriebsgeräte für Lichtquellen 124
Messung elektrischer und thermischer LED-Größen 133
Planung von Beleuchtungsanlagen 138
Berechnung der Lichtausbeute der Sonne 144 Literatur und Normen 153
3
Historie der Lichtquellenentwicklung
Lichtquellen des Menschen bis 1800
* Kienspan, Kerze , Öle und Fette
Zeit der Lichterzeugungstechnik von 1800 bis 1925
* ca. 1800 Erfindung der Petroleumlampe
* Gasbeleuchtung wurde mit der Erfindung des Gasglühstrumpfes 1886
signifikant verbessert
* Praktische Anwendung der Glühlampe ab 1881 durch Thomas Edison,
ab 1889 industrielle Fertigung
4
Anmerkung: Als Edison begann, die Glühlampe zu entwickeln, war die damalige
Wissenschaft davon überzeugt, dass es unmöglich sei, brauchbare elektrisch betriebene
Lichtquellen herzustellen. Glücklicherweise kannte Edison, als talentierter Autodidakt
ohne höhere Schul- und Universitätsausbildung diese damals anerkannte - leider aber
falsche Lehrmeinung – nicht!
Als seine Entwicklung erfolgreich war, gab es einen langen Kampf gegen die Gaslicht-
Lobby, teilweise bis in unsere Tage, siehe z.B. die vielen Gasleuchten in Berlin, aber
schließlich zeigte sich, dass das Bessere der unerbittliche Feind des Guten ist. Ähnliche
Kräfte sind heute sicher auch gegen die E-Mobilität wirksam.
5
Zeit der Lichterzeugungstechnik von 1925 bis 1950
Güteanforderungen werden gestellt, neben den physikalischen sind auch physiologische und psychologische Kenntnisse für die Lichttechnik notwendig
* 1932 Quecksilberhochdrucklampen und Natriumniederdrucklampen
* 1938 Leuchtstofflampen
Zeit der Leuchtdichtetechnik ab 1950
Beleuchtungsanlagen werden auf der Basis der Leuchtdichte geplant und berechnet
* 1958 Halogenglühlampen
* 1964 Halogen-Metalldampflampen
* 1965 Natriumdampf-Hochdrucklampen
* 1980 Kompakt-Leuchtstofflampen
* 2000 Hochleistungs-Leuchtdioden (LED)
6
Elektromagnetische Strahlung
Das sichtbare Licht liegt im Spektrum der elektromagnetischen Schwingungen
zwischen der ultravioletten Strahlung (UV) und der infraroten Strahlung (IR).
Die UV-Strahlung wird unterteilt in die Bereiche
UV-C (100 nm …280 nm),
UV-B (280 nm…315 nm) und
UV-A (315 nm…380 nm).
Die IR-Strahlung wird unterteilt in die Bereiche
IR-A (780 nm…1400 nm),
IR-B (1400 nm…3000 nm) und
IR-C (3 μm…1000 μm).
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Die elektromagnetische Strahlung, die im Auge eine Helligkeitsempfindung hervorruft, bezeichnet man als Licht. Die Lichtquanten haben entsprechend ihrer Frequenz ν die Energie
E = h•ν = h•
h = 6,626• 10
-34 Ws
2 Plancksches Wirkungsquantum ν = Frequenz
c = 2,998 • 108 m/s Lichtgeschwindigkeit = Wellenlänge
8
9
Fachgebiet
Lichttechnik
Prof. Dr. S. Völker
[Quelle: K. Wendt et al, Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz]
Physiologische Grundlagen
10
Sonnenstrahlung
Extraterrestrische Bestrahlungsstärke
• 1.400 W/m²
Bestrahlungsstärke auf der Erdoberfläche
• 1.000 W/m²
11
Physikalische Strahlungsbewertung
Strahlung
• monochromatische Strahlung
• Kontinuumsstrahlung
Spektrum
Glühlampe Leuchtstofflampe
0,00E+00
1,00E+10
2,00E+10
3,00E+10
4,00E+10
5,00E+10
6,00E+10
7,00E+10
8,00E+10
300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
Wellenlänge [nm]
Inte
nsitä
t [re
l]0
20
40
60
80
100
120
300,0 350,0 400,0 450,0 500,0 550,0 600,0 650,0 700,0 750,0 800,0
Wellenlänge [nm]
Bes
trah
lung
sstä
rke
[rel
]
12
LED - Strahlung
Lumiled LED royalblau 1W
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
Wellenlänge [nm]
Inte
ns
itä
t [r
el.]
Lumiled LED warmweiss 1W
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
Wellenlänge [nm]
Inte
ns
itä
t [r
el.]
Lumiled LED royalblau Lumiled LED warmweiss
• Weitgehend monochromatische Strahlung
• Erzeugung von weissem Licht durch Leuchtstoffe oder
Mehrchip-Farbmischung
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Licht und Sehen (physiologische und psychologische Grundlagen)
14
Das Sehen ist der wichtigste Sinn des Menschen. 80% der Umweltinformationen
nimmt der Sehtüchtige über die Augen auf.
Aufbau des Auges
Der Durchmesser des Augapfels beträgt beim Erwachsenen etwa 25 mm. Die dingseitige Brechkraft (Reziprokwert der Brennweite) beträgt durchschnittlich
58 Dioptrien (1dpt = 1/m), die Brennweite ist damit 17 mm.
Hornhaut:
Sie ermöglicht, auf der Netzhaut ein Bild zu erzeugen.
Augenkammer:
Sie ist mit Kammerwasser gefüllt, das der Linse beim Akkomodieren auf unterschiedliche Gegenstandsweiten den nötigen Bewegungsspielraum gibt.
Linse:
Mit dem veränderlichen Krümmungsradius hat sie eine variable Brechkraft.
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Glaskörper:
Er ist ebenfalls durchsichtig und dient zur Stabilisierung des Augapfels.
Netzhaut:
Sie ist der Träger der Empfangsorgane für die Lichtreize. Die 100 Millionen Stäbchen (farbuntüchtig) dienen für das Nachtsehen (skotopischer Leuchtdichtebereich < 0,001 cd/m
2) und die 5 Millionen Zapfen ermöglichen das
farbige Tagessehen (photopischer Leuchtdichtebereich > 10 cd/m2), dazwischen
liegt das Dämmerungssehen mit Stäbchen und Zapfen (sog. mesopischer Leuchtdichtebereich).
16
17
Fachgebiet
Lichttechnik
Prof. Dr. S. Völker
Physiologische Grundlagen
Optische Sehbahn
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Fachgebiet
Lichttechnik
Prof. Dr. S. Völker
Physiologische Grundlagen
Dunkel 10-3 cd/m² 10 cd/m² Hell
Skotopisch Mesopisch Photopisch
Tagsehen
• Zapfen
• Anzahl: 5.000.000
• Rot : Grün : Blau
4 : 16 : 1
Nachtsehen
• Stäbchen
• Anzahl: 100.000.000
Zapfenarten
• L-Typ rot 570 nm
• M-Typ grün 540 nm
• S-Typ blau 430 nm
Das Gesichtsfeld reicht in der Senkrechten von etwa 120° bis 140° und in der Horizontalen mehr als 180°. Die Hellempfindlichkeit beginnt bei Lichtreizen von 10
-6 cd/m
2 die abhängig von der spektralen Zusammensetzung des Lichts
wahrgenommen werden.
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Adaptation:
Anpassung an variable Leuchtdichte durch Iris-Blende und Netzhaut.
Das Auge kann sich einem Leuchtdichtebereich vom 10-6
cd/m2 bis 10
5 cd/m
2
anpassen. Gute Sehleistungen werden zwischen 102 cd/m
2 und 10
4 cd/m
2
erreicht. Die Dunkel-Hell-Anpassung erfolgt schnell. Die Hell-Dunkel-Anpassung
erfolgt in 0,1 s; volle Zapfenadaption wird erst nach einigen Minuten erreicht,
volle Stäbchenadaption erst nach einer Stunde.
Sehschärfeeue:
Sie ist die Eigenschaft, zwei eng benachbarte Linien getrennt wahrzunehmen.
Dabei ist sie von der Leuchtdichte abhängig und nimmt bei älteren Menschen
ab.
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Akkommodation:
Durch Veränderung der Brennweite der Linse können verschieden weit entfernte
Gegenstände scharf auf der Netzhaut abgebildet werden. Bei Nahsicht ist die
Linse kugelig (Jugendliche bis 10 cm, 50-jährige etwa 50 cm) bei Weitsicht flacht
sie ab.
Abberation:
Bei seitlichem Lichteinfall wird das Licht entsprechend den unterschiedlichen
Wellenlängen in der Linse gebrochen und führt so zur Unschärfebildung auf der
Netzhaut (siehe auch Lichtbrechung beim Prisma).
Farbwahrnehmung:
Ab einer Leuchtdichte von L > 0,003 cd/m2 (Reizschwelle) können Farben von
den Zapfen wahrgenommen werden.
Eine eindeutige Farberkennung ist ab L > 3 cd/m2 möglich. Beste
Farbunterscheidung wird ab L > 100 cd/m2 erreicht.
21
Farbton:
Der Farbton ist die Eigenschaft der Farbe, ob sie rot, grün, blau usw. empfunden wird.
Farbsättigung:
Die Farbsättigung bestimmt, ob eine Farbe gesättigt oder blass erscheint.
Farbhelligkeit:
Die Farbhelligkeit entspricht der Leuchtdichte in cd/m2.
Im Leuchtdichtebereich von 16 cd/m2 bis 3200 cd/m
2 können etwa 160 Farbtöne
unterschieden werden. Das Auge arbeitet integrierend. Diese Eigenschaft wird beim Farbfernsehen und beim Farbfilm auf der Basis der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau ausgenutzt.
Farbblindheit, die teilweise oder vollständig auftreten kann, stört das Farbempfinden oder es fehlt ganz. Rot-Grün-Blindheit ist häufig, Blau-Gelb-Blindheit ist eher selten.
22
Eine besondere Bedeutung für die Beleuchtungstechnik hat die spektrale
Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges, die sog. V(λ)-Kurve. Diese gilt
für das helladaptierte Auge ab Leuchtdichtewerten >10 cd/m2.
23
Im blaugrünen Bereich besteht ein Unterschied zwischen dem 2°- und dem
10°- Gesichtsfeld (Tagsehen). Die V‘(λ)-Kurve des dunkeladaptierten Auges
gilt für Adaptationsleuchtdichten L < 0,001 cd/m2 (Nachtsehen).
24
Das circadiane System Circadiane Rhythmik ([circa] lat. ungefähr / [dies] lat. der Tag
Licht steuert unsere innere Uhr, d.h. den Tag-und Nachtrhythmus. Winterdepression und Müdigkeit am Tag werden durch die Bildung von Melatonin im menschlichen Körper beeinflusst. Die Steuerung der Melatoninproduktion erfolgt durch bestimmte blauempfindliche Rezeptoren (circadiane Sensoren), die sich wie die für das Sehen notwendigen Zapfen und Stäbchen ebenfalls in der menschlichen Netzhaut befinden.
Wirkungsspektrum für Melatonin-Suppression (-Unterdrückung)
25
26
27
Einfluß der Beleuchtung auf den arbeitenden Menschen
28
29
30
31
Grundgrößen - Lichtstrom
Maximales photometrische Strahlungsäquivalent
Km = 683 lm/W
Name: Lichtstrom
Einheit: Lumen [ lm ]
Zeichen: F [ Phi ]
dAE
r
),(24
=F
dIsr
),(4
=F
32
33
34
Raumwinkel, Zahlenwerte
Vollraum 4 sr
Halbraum 2 sr
Kreiskegel mit a=32°46´ 1 sr
4 sr 2 sr 1 sr
35
36
Lichtstromwerte einiger Lichtquellen
Glühlampe 100 W: Φ = 1380 lm, d.h. 13,8 lm/W
Leuchtstofflampe 58 W: Φ = 5200 lm, d.h. 90 lm/W
Power-LED 10 W: Φ = 1200 lm, d.h. 120 lm/W
Interessant sind auch die Angaben
lm/€ und lm•h/€
37
Grundgrößen - Lichtstärke
Name: Lichtstärke
Einheit: Candela [ cd ]
Zeichen: I
Name: Raumwinkel
Einheit: Steradiant [ sr ]
Zeichen: [ Omega ]
38
39
Grundgrößen - Beleuchtungsstärke
Name: Beleuchtungsstärke
Einheit: Lux [ lx ]
Zeichen: E
E =F
Acos
2r
IE =
40
41
Photometrisches Entfernungsgesetz
E = L
I = L A
=A
r2
E =I
r2cos
E =I
r2
r
42
43
44
Leuchtdichte
45
46
47
Licht und Farbe
Die Farbe, in der ein Gegenstand erscheint, hängt von folgenden Einflussgrößen
ab:
• der spektralen Zusammensetzung des auf den Gegenstand fallenden Lichts
• der spektralen Zusammensetzung des vom Gegenstand reflektierten Lichts
• den individuellen Eigenschaften des Gesichtssinns des Betrachters
Ein Gegenstand erscheint z.B. gelb, wenn das auf ihn fallende Licht gelbe
Strahlung im Spektrum enthält, er gelbe Strahlung reflektiert und der Beobachter
Gelb als Farbe erkennt.
Ein Körper erscheint weiß, wenn er alle Farben reflektiert, und er ist schwarz,
wenn er alle Farben absorbiert.
48
Mit der ähnlichsten Farbtemperatur TF kann die Lichtfarbe einer Lichtquelle
charakterisiert werden.
Ähnlichste Farbtemperaturen
Glühlampen 2800 K
Halogenglühlampen 3100…...3400 K
Leuchtstofflampen 2800..….6500 K
Halogen-Metalldampflampen 3000..….6000 K
LEDs <3300....>5300 K
Tageslicht 6000 K
Blauer Himmel 20.000 K
49
50
Fachgebiet
Lichttechnik
Prof. Dr. S. Völker
Farbe und Farbempfindung
in nm
FARBEtritanopic, t(l)Or short, s(l)
deuteranopic, d(l)Or medium, m(l)
protanopic, d(l)Or long, l(l)
Spektrale Empfindlichkeit
Zapfenarten (Anzahl gesamt: 5 - 6,5 Mio)
• L-Typ rot 570 nm 1,2 Mio
• M-Typ grün 540 nm 4,9 Mio
• S-Typ blau 430 nm 0,3 Mio
51
CIE-Normfarbtafel
52
Fachgebiet
Lichttechnik
Prof. Dr. S. Völker
Farbe und Farbempfindung
Wie viele Farben können wir sehen?
200 Farbtöne * 500 Helligkeiten * 20
Sättigungen = 2 Mio
[Gouras 1991a]
53
Licht- und Farbmessung
Relevant sind:
• Radiometrische Größen
• Spektrometrische Größen
• Photometrische Größen
• Elektrische Größen
• Thermische Größen
54
•Radiometrische Größen:
Strahlungsenergie Qe (Ws), Strahlungsleistung = Strahlungsfluss Φe (W),
Strahlstärke Ie (W/sr), Bestrahlungsstärke Ee (W/m2), Strahldichte Le (W/srm
2),
Wirkungsgrad = Strahlungsausbeute
• Spektrometrische Größen:
Spektrum und Wellenlängen, Farbmetrische Größen: ähnlichste Farbtemperatur
CCT, Farbkoordinaten x, y, z; Farbwiedergabe-Kennzahlen,
CRI (Ra, Ri (i = 1 – 14))
sowie andere Farbräume u’, v’ und L*, a*, b*, die durch Transformation aus
denx-, y-, z- Werten errechnet werden.
55
Messung radiometrischer und spektrometrischer Größen
Alle radiometrischen, photometrischen und farbmetrischen
Größen können mit präzisen Spektralradiometern über einen
weiten Bereich von UV bis IR per Software aus den
gemessenen Spektraldaten errechnet werden. Optische
Spektrometer werden in zwei unterschiedlichen Bauweisen
hergestellt.
56
Array-Spektrometer bestehen aus einem feststehenden Beugungsgitter und
einer Detektorzeile (beispielsweise einem CCD-Sensor). Da das gesamte
Spektrum durch die Detektorzeile simultan erfasst wird, können sehr kurze
Messzeiten im Millisekundenbereich erzielt werden. Array-Spektrometer sind
sehr robust und eignen sich insbesondere für den industriellen Einsatz.
Prinzip des Array-Spektrometers
57
Scannende Spektrometer beruhen auf einem Einzel-Detektor und einem sich
drehenden Beugungsgitter. Da das Spektrum während des Drehvorgangs des
Beugungsgitters sequenziell abgetastet wird, benötigen scannende
Spektrometer eine Messzeit von mehreren Sekunden bis Minuten. Sie bieten
eine sehr hohe Signaldynamik und Spektralauflösung sowie einen breiten
Spektralbereich, da mehrere Gitter und Detektoren in einem Gerät integriert
werden können.
Prinzip des scannenden Spektrometers
58
Für die Normfarbwerte X, Y, Z (DIN 5033) gelten die Beziehungen
(l) ist die relative spektrale Strahlungsfunktion und x ˉ(λ), ӯ(λ), z ˉ(λ) sind die
standardisierten Normspektralwertfunktionen. Zur praktischen Berechnung
werden die Integrale durch Summen ersetzt.
59
Normfarbtafel Spektrum des schwarzen Strahlers
60
Aus den Normfarbwerten X,Y,Z lasen sich zur Kennzeichnung der Farbart die
Normfarbwertanteile x, y, z ableiten, von denen wegen x + y + z = 1 meist nur
x und y benutzt werden.
Ähnlichste Farbtemperatur CCT (Correlated Color Temperature)
Durch die ähnlichste Farbtemperatur CCT wird die Lichtfarbe einer Lichtquelle
gekennzeichnet. CCT wird aus den Farbkoordinaten x, y, z berechnet.
61
Für den CCT-Bereich 3000 K bis 50000 K gilt nach Moreno und Contreras die
Formel
mit A0 = - 949,86315, A1 = 6253,80338, A2 = 28,70599, A3 = 0,00004 sowie
t1= 0,92159, t2 = 0,20039, t3 = 0,07125 und n =
mit xe = 0,3366 und ye = 0,1735 // x, y sind die gemessenen Normfarbwertanteile,
z = 1– x–y
62
Klassifizierung:
Warmweiss CCT < 3300 K
Neutralweiss 3300 K < CCT < 5300 K
Tageslichtweiss CCT > 5300 K
63
Farbwiedergabeindex CRI (Color Rendering Index)
Der Farbwiedergabeindex CRI gibt die Qualität der Farbwiedergabe bei
Beleuchtung mit einer bestimmten Lichtquelle an und ist abhängig von der
relativen spektralen Energieverteilung der Lichtquelle, der spektralen Remission
der beleuchteten Objekte und der Farbstimmung des Auges
(vgl. DIN 6169, Teil 2).
Der allgemeine Farbwiedergabewert Ra sagt aus, wie „echt“ die Farben von Gegenständen für das menschliche Auge aussehen, wenn sie von einer Lampe beleuchtet werden. Der maximal erreichbare Farbwiedergabewert liegt bei 100, die Bewertung ist:
64
Farbwiedergabeindex Farbwiedergabestufe Bewertung nach DIN
90-100 1A sehr hoch
80-90 1B sehr hoch
70-80 2A hoch
60-70 2B hoch
40-60 3 mittel
20-40 4 gering
Für die Büro- oder Arbeitsplatzbeleuchtung werden nach DIN 5035 mindestens die Farbwiedergabestufe 2A empfohlen, für Krankenhäuser und Speiseräume mindestens 1B, für besonders anspruchsvolle Aufgaben (z.B. Zahnarzt) 1A.
65
Berechnung des Farbwiedergabeindex
Zur Bestimmung des Farbwiedergabeindex einer Lichtquelle K werden acht Testfarben, die in DIN 6169 definiert sind, mit der Lampe beleuchtet und gemessen, wie stark jede einzelne dieser Farben, im Vergleich zur Beleuchtung mit einer Bezugslichtquelle, auf der CIE-Farbkarte verschoben ist.
Um die Bezugslichtquelle zu finden, muss zuerst die Farbtemperatur der Lichtquelle bestimmt werden. Liegt die Farbtemperatur oberhalb von 5000K wird eine Phase des Tageslichts mit derselben Farbtemperatur als Bezugslichtquelle verwendet, bei einer Farbtemperatur unterhalb von 5000K ein Planckscher Strahler derselben Farbtemperatur.
Anschließend werden die Farborte von acht (bzw.14) Testfarben bei Beleuchtung mit der Lichtquelle K und Beleuchtung mit der Bezugslichtquelle R bestimmt. Die Farben werden dabei mit i = 1….8 durchnummeriert.
Die Farborte werden als (xiR, yiR, ziR) für die Bezugslichtquelle und (xiK, yiK, ziK) für die Lichtquelle bezeichnet.
66
Die Farborte werden in den uv-Farbraum transformiert: (uiR, viR) und (uiK, viK). Da
die Farborte der Lichtquelle K und der Bezugslichtquelle R nicht identisch sind,
sondern nur ihre ähnlichsten Farbtemperaturen gleich sind, muss die
chromatische Adaption des Auges an die Farbe des Lichts berücksichtigt
werden (Farbumstimmung).
Dazu werden die Farborte (uiR, viR) in den CIE-1976-UCS-Farbraum (u‘iR, v‘iR)
transformiert. Diese Transformation ist auch als von Kries-Transformation
bekannt. (UCS = Uniform Chromaticity Scale)
Zuletzt werden diese Koordinaten in den CIE 1964 Farbraum transformiert und
in diesem Koordinatensystem wird der Abstand ΔE für jede Farben bestimmt.
Damit ergibt sich der Farbwiedergabeindex Ri dieser Farbe zu
Ri = 100 – 4,6 ΔE .
Der allgemeine Farbwiedergabeindex ist dann der Mittelwert für die ersten acht
Farben
67
Ra = 8
1
=
8
1i
Ri
68
Die 14 Testfarben nach DIN 6169
69
Farbwiedergabeindex einiger Lampen
Lampe Index Ra
Glühlampe bis 100
Leuchtstofflampe, weiß de Luxe 85..100
Leuchtstofflampe, weiß 70…84
LED, weiß 70…95
Leuchtstofflampe 50…90
Halogen-Metalldampflampe 60…95
Natriumdampf-Hochdrucklampe, warmweiß 80…85
Natriumdampf-Hochdrucklampe, Standard 18…30
Natriumdampf-Hochdrucklampe, farbverbessert 60
Quecksilberdampf-Hochdrucklampe 45
70
Schema der Berechnung des CIE-Farbwiedergabeindex für Lichtquellen (vgl. CIE-Publ. 13.3-1995)
71
Typische spektrale Verteilung weißer LEDs (phosphorkonvertiert) bei verschiedenen Farbtemperaturen
LEDs können zudem mäßig gesättigte Farben relativ gut wiedergeben, während Farben hoher Sättigung nur schlecht wiedergegeben werden.
72
Aus visuellen Farbwiedergabeversuchen ergab sich, dass die gegenwärtige CRI-Methode Beleuchtungssituationen mit weißen LED-Lichtquellen nicht gut beschreibt.
Daher wurde beim CIE TC1-69 Meeting in Peking im Jahr 2007 die Zielvorgabe gemacht, innerhalb von 4 Jahren einen neuen Farbwiedergabeindex für sämtliche Lichtquellen zu entwickeln.
73
74
75
Messung photometrischer Größen
Lichtstrommessung
U-Kugel, Aufbau
LichtmesskopfMessung der indirekten
Beleuchtungsstärke
Abschatter
Messobjekt
U-KugelInnen beschichtet
Hilfslampe
Der Lichtstrom ist proportional zur indirekten Beleuchtungsstärke Eind auf der
Kugelwand Ak.
=F1
kind AE
76
Mess-System für spektrale, farbmetrische und elektrische Parameter
von LED-Lampen und LED-Leuchten
77
Lichtstrommessung mit dem Spiral-Abtastverfahren
(Elektronische U-Kugel)
Hierbei werden die Lichtquelle und der photometrische Empfänger
mit Cosinus- und V(λ)-Anpassung oder Arrayspektrometer simultan
bewegt und somit die Lichtquelle auf einer Spiralbahn
kontinuierlich fortlaufend abgetastet. Vorteile: Absolut-
Lichtstrommessung, es werden keine Lichtstromnormale benötigt,
hohe Auflösung durch geringe Winkelschrittweiten Δ φ und Δ ϑ und
geringe Messzeit (wenige Minuten).
78
Spiral-Abtastverfahren (Elektronische U-Kugel)
79
Spiral-Abtastmechanik für die elektronische U-Kugel
80
Kardan-Spiral-Abtastmechanik für die elektronische U-Kugel
(Anwendung in der PTB und bei der RADIUM GMBH)
81
Formeln für das Abtast-Spiralverfahren
Für den Lichtstrom gilt
=
F1
1
2 sin),(M
i
iiiEr
Zahl der Spiralwindungen z =
Δ ϑ
Zahl der abgetasteten Messwerte auf der Spiralbahn M =
Δ φ
Inkrementierter Messwinkel: ϑi =
82
Rechen-Beispiel:
Winkelintervalle Δ φ = Δ ϑ = 5°≙ 0,087266 (im Bogenmaß)
Zahl der Spiralwindungen z = 36
Messwertanzahl M =
Δ φ = 2592 Messwerte
inkrementierter Meßwinkel: ϑi =
= i • 0,06944
Radius der abgetasteten Kugel r = 1 m
83
Damit erhält man die sehr einfache Formel zur Lichtstrombestimmung:
=
F2591
1
2 sin)1(i
iiEm
mit Δ φ • Δ ϑ = 5 • 5 ≙ 0,007615 (im Bogenmaß)
folgt für die Spiralphotometer-Formel
)06944,0sin(][007615,01][2591
1
2 ilxEmlmi
i F =
Zahlenbeispiel: Der Lichtstrom eines idealen Kugelstrahlers mit der Lichtstärke
1 cd beträgt exakt
84
dIsr
),(4
=F
Φ = I• 4 = 1 cd • 4 = 12,5664 lm
Die numerische Berechnung mit der Spiralphotometer-Formel liefert
mit E=1 lx, r= 1m:
Matlab: S=0; for j = 1 : 2591; S = S + sin(j * (pi / 180) * 0.06944) end;
S = 1650,2
mit Δ φ • Δ ϑ = 0,007615 (Bogenmaß) folgt
Φ ≈ 1650.2 x 0,007615 = 12,5663 lm
Der relative Lichtstrom-Integrationsfehler ist extrem gering!
85
F = 5664,12
5664,125663,12 = - 0,0008 %
Wenn z.B. 10 Abtastwerte Ei pro Sekunde gemessen werden, benötigt man
2592/10 = 259,2 Sekunden = 4,32 Minuten für eine vollständige Absolut-
Lichtstromintegration! Bei dieser Abtastfrequenz liegen 100 ms zwischen
zwei Abtastungen, d.h. es bleibt dazwischen noch genügend Zeit für eine
automatische Bereichsumschaltung, womit die Genauigkeit der Messung
erheblich gesteigert werden kann.
86
Lichtstärkemessung
Die Lichtstärkeverteilungskurven werden im Allgemeinen in ausgewählten
Ebenen dargestellt (A-, B- und C-Ebenen).
A-Ebene: Die Schnittgerade steht senkrecht und horizontal zur Leuchtenachse.
B-Ebene: Die Schnittgerade geht durch die Leuchtenachse.
C-Ebene: Die Schnittgerade steht senkrecht und vertikal zur Leuchtenachse.
87
In Lichtstärkeverteilungskurven werden oft nicht absolute sondern relative, auf
1000 Lumen bezogene Lichtstärkewerte angegeben.
88
Lichtstärke-Polardiagramm
89
Messung mit Goniophotometern
Spiegelgoniophotometer und Leuchtenwender dienen zur Bestimmung von
Lichtstärkeverteilungskurven (LVK), Lichtstrom, Lichtausbeute und
Leuchtenwirkungsgrad.
Exzenter-Drehspiegel-Goniophotometer mit reduzierter Bauhöhe (h=5000 mm)
90
91
92
Modernes Drehspiegel-Goniophotometer
93
Beleuchtungsstärkemessung
Silizium - Empfänger, elektrische Beschaltung
RA = 0
RA = 500
RA = 1000
Beleuchtungsstärke E [lx]
Pho
tost
rom
I PH
[mA
]
RA
Si - Empfänger
OP
Gegenkoppel-
widerstand
Si - Empfänger
94
Cosinus - Anpassung
Si - Empfänger Voltmeter
Abschattring
Streuscheibe
Empfänger mit
Lambert - Charakteristik
95
Silizium - Empfänger, Filterung
Filter
96
97
98
99
MINILUX-Geräte. Silizium-Photoelement mit V(λ)- und Kosinus- Korrektur gemäß DIN 5032, Klasse B
100
Leuchtdichtemessung
Leuchtdichtemessgerät
Objektiv Feldlinse
Feldblende
FilterV(l) - Anpassung
Si - EmpfängerEmpfängt Strahlung
101
Leuchtdichtemessung mit Vorsatztubus
Die Geometrie des Tubus ist so berechnet, dass der Zusammenhang zwischen Leuchtdichte und
Beleuchtungsstärke sehr einfach ist.
L = 100 × E mit E in lx folgt L in cd/m2
Die angezeigte Beleuchtungsstärke in Lux wird mit dem Faktor 100 multipliziert und liefert die
Leuchtdichte in cd/m2.
102
103
104
105
106
Normen
DIN 13032 oder 5032 Lichtmessung
DIN 5033 Farbmessung
DIN 6169 und CIE 13.2 Farbwiedergabe
Klasse Gesamtfehler
L 3 %A 5 %B 10 %C 20 %
C
Genauigkeitsklassen für
Beleuchtungsstärkemessgeräte:
107
108
109
110
111
Lichtquellen
112
Lichtquellen
Lichtquellen
Festkörperlampen Entladungslampen
Lumineszenz Temperaturstrahlung Glimmentladung Bogenentladung
Elektrolumineszenz chemisch elektrisch Glimmlampen mit Kolben frei
La
ser
LE
Ds
OL
ED
s
EL
-Fo
lien
Fla
mm
en
Glü
hla
mp
en
Ha
log
en
glü
hla
mp
en
Gli
mm
lam
pen
Ko
hle
bo
ge
nla
mp
en
Ho
ch
dru
cke
ntl
ad
un
g
Nie
de
rdru
cke
ntl
ad
un
g
113
114
Entwicklung der Lichtausbeute weißer LEDs und herkömmlicher Weißlichtquellen
115
Energiekonversion einer weißen InGaN/YAG LED (Nichia)
116
LED: Realistisch ist aktuell eine Systemlichtausbeute von ca. 140 lm/W (CREE)
Im NICHIA-Forschungs-Lab in Japan wurde bei weißen 1W-LEDs eine Lichtausbeute von 247 lm/W erreicht,
CREE meldete den Lab-Wert 208 lm/W. Die Grenze für weißes Licht liegt bei etwa 300 lm/W.
117
Prinzip der Leuchtstoff-Lampe
118
Energiebilanz der Leuchtstofflampe
119
QL-Induktionslampe, 2,65 MHz, 55W -150W, 70 lm/W
120
Elektrodenlose Hochleistungsleuchtstofflampe, 250 kHz, 70W – 150W, 80 lm/W
121
Halogen-Metalldampflampe, 20W – 150W
122
Leuchtdiode – LED
123
124
Vorteile elektronischer Betriebsgeräte
ELEKTRONISCHE
BETRIEBSGERÄTE
GESUNDHEIT
BRUMMFREIER
BETRIEB
WIRTSCHAFTLICHKEIT
HÖHERE
LAMPENLEBENS-
DAUER (ca. +50%)
RUHIGES
FLIMMERFREIES
LICHT
ENERGIEERSPARNIS
(25-30%)
GERINGE MAGNETISCHE
FELDSTÄRKEN
GERINGE
VERDRAHTUNGS-
KOSTEN
UMWELT
HÖHERE
LAMPENLEBENS-
DAUER (ca. 50%)
DIMMBARKEIT
(Spez. Versionen)KOMFORT
WENIGER
ENERGIE-
VERBRAUCH
(25-30%) FLACKERFREIER
START
WENIGER
LAMPENABFALL
(ca. 30%)
ABSCHALTUNG
AM LAMPENLEBENS-
DAUERENDE
125
Komponenten eines Standard-EVG für LL
EMV-
Filter
Gleich-
richterPFC
HF-
Generator Lampe
Sicherheits-
Abschaltung
~ =+_
+_ CS
~ =
EMV-Filter für HF-Störungen von 9 kHz bis 30 MHz
Power Factor Correction: Korrektur der Netzstromoberwellen
HF-Halbbrückengenerator (40kHz-50kHz) mit Resonanzkreis
Sicherheitsabschaltung incl. „End of Life“-Detektion
CS: Speicherkondensator
126
EVG-Schaltungskonzepte I
AC
DC
Niederfrequenter Rechteckbetrieb
IDCNetz
PFC Stromquelle HB / VB
z.B. 400 Hz
IL
IDC
Hochfrequenter Drosselbetrieb
Netz
PFC HB / VB
L
C
AC
DC
z.B. 42 kHz
IL
VDC FrequenzDuty-cycle
127
LED-Konverter-Prinzipien
128
Beim Dimmen ist der Rückgang der System-Lichtausbeute bei LEDs am
geringsten (blaue Kurve)
129
Einfache Dimmschaltung für Wechselstrom-LEDs (z.B. ACHRICHE)
Prof. Peter Marx
Simple and low cost dimming-design
The drawing shows the simple and low cost circuit-design
(announced to patend pending)
The current through the AC LEDs can be controlled e.g. by means of a MOS-FET-Transistor S, which is connected over a bidirectional rectifier in row with the AC LED.
Dimming is possible by changing the gate-voltage by means of a voltage divider, consisting of the resistance R1 and the potentiometer P.
AC-LED
Uline D
+
-
R1
R2
P
C1
C2
A B
A B
AC-LED
S
Dimmable circuitry for
ACRICHE-AC-LEDs
/1/, /2/
130
Licht-Welligkeit W nach CIE
W = (ϕmax - ϕmin)/ ϕmax mit (0 ≤ W ≤ 1)
Es gibt DC-Licht und (DC+AC)-Licht. Für Glühlampen ist W = 0,2 bis 0,3, für
Leuchtstofflampen 0,3 bis 0,8 und für Hochdrucklampen 0,6 bis 0,9.
Starke Lichtwelligkeit kann zu stroboskopischen Effekten führen. Werden
Leuchtstofflampen und Hochdrucklampen mit EVGs betrieben, ist die
Lichtwelligkeit sehr klein. Bei Dimmung von LEDs mit der üblichen
Pulsweitenmodulation (PWM), gilt
WLED = (ϕmax - ϕmin) / ϕmittel mit (1 ≤ WLED < ∞)
131
PWM-Verfahren, hierbei entsteht eine erhebliche
Lichtwelligkeit
Analog-Dimm-Verfahren
Das Analog-Dimm-Verfahren von LEDs vermeidet die i. A. störende
Lichtwelligkeit, dieses Prinzip ist in der Lichtbranche noch weitgehend
unbekannt!
Beim Analogdimmen werden die LEDs statt mit Pulsweitenmodulation (PWM)
mit einem kontinuierlich regelbaren Konstant-Gleichstrom gedimmt, d.h. es
entsteht keine Lichtwelligkeit!
Vorteile des Analog-Dimm-Verfahrens:
132
1. Kein Flimmern, kein Stroboskopeffekt, keine Interferenzen mit anderen Lichtquellen wie z.B. Video-Bildschirmen, Vermeidung evtl. Probleme bei TV- Aufnahmen und Fotos mit Digitalkameras usw. 2. Verminderte Augenermüdung durch angenehmes Gleichlicht (DC-Licht), das natürliche Tageslicht ist auch ein langsam veränderliches Gleichlicht (DC-Licht)
3. Geringere Strombelastung der LED-Sperrschicht, dadurch geringere Sperrschichttemperatur, höhere Lichtausbeute, höhere Lebensdauer
4. Günstige EMV, da keine steilen Strom- und Spannungspulse auftreten,
PWM-Pulse erzeugen dagegen ein breitbandiges Störspektrum!
5. Keine Gefahr evtl. wahrnehmbarer akustischer Geräusche
Beim Dimmen von Leuchtstofflampen mit entsprechenden EVGs wird wg. der
relativ hohen Betriebsfrequenz bzw. bei Hochdrucklampen mit niederfrequentem
133
Rechteckbetrieb (das ist im Prinzip ein Gleichstrombetrieb mit alternierender
Polarität, um z.B. akustische Resonanzen im Entladungsgefäß zu vermeiden)
ein quasi konstantes Licht erzeugt (DC-Licht), der AC-Lichtanteil ist sehr gering.
Messung elektrischer LED-Größen
Elektrische Größen:
Vorwärtsstrom IF, Vorwärtspannung UF, Sperrstrom IR, Sperrspannung UR,
Verlustleistung, Leistungsfaktor, Kurvenform des Netzstroms,
Netzspannungsbereich, Abhängigkeit des Lichtstroms von der
Netzspannung, Konstant-Strom, Konstant-Spannung, elektrischer Wirkungsgrad
(> 90%), Tastverhältnis (PWM)
ESD-Festigkeit, z.B. bis 8 kV ( ESD = Electro-Static-Discharge).
134
Elektrostatische Ladungen und deren Feldstärke können mit einem Feldmeter
ermittelt werden.
Netz-Transienten-Festigkeit bei Konvertern und LED-Modulen (> 4 kV), EMV
(elektromagnetische Verträglichkeit, Störspektrum).
THD = Total Harmonic Distortion eine gebräuchliche Angabe, um die Größe der
Anteile, die durch nichtlineare Verzerrungen eines elektrischen Signals
entstehen, zu quantifizieren.
Der THD definiert sich über die Messung der Summe der harmonischen Anteile
eines Signals im Verhältnis zur Grundschwingung
135
1
22
4
2
3
2
2 ...
U
UUUUTHD
n=
136
Prof. Dr.-Ing. Peter Marx, MX-ELECTRONIC, Berlin
Messung elektrischer LED-Größen
Es gibt spezielle Mess- und Testgeräte zur Bestimmung der elektrischen
Parameter von LEDs und LED-Konvertern.
Programmierbare Quelle für
LED-Konstantströme und LED-
Konstantspannungen sowie
Einzelpulse und Pulsfolgen,
Messung von UF, IF, UR, IR
LED-Speisegerät mit Volt-und Amperemeter
Intelligentes Sinus-Netz-
Speisegerät zum Test von LED-Konvertern
Digitales
Leistungsmessgerät für LED-Lichtquellen
ESD (Electrostatic Discharge) –Testgerät
Transienten Generator für EMS-
Messungen an LED-Systemen (EMS
= Elektromagnetische Störfestigkeit)
EMS Surge Generator (Surge = Flanke mit steilem Anstieg)
37
137
Prof. Dr.-Ing. Peter Marx, MX-ELECTRONIC, Berlin
Messung thermischer Größen
Verwendet werden z.B.: Kontaktthermometer (PT1000, Thermoelemente, Halbleiter-
Sensoren), IR-Strahlungs-Thermometer und Wärmebildkameras. LED-Sperrschicht-
Temperaturen Tj können nur indirekt gemessen werden.
Der absolute Wärmewiderstand Rth in °C/W oder K/W ist eine spezifische Kennzahl eines
Bauteils. Er wird u. a. zur Charakterisierung von Kühlkörpern oder Wärmeleitpads
angegeben.
Beispiel für 1W-LED:
P = 3 V x 0,35 A = 1,05 W
Tj = (30 C/W • 1.05 W) + 50 C = 81,5 C
Elektronischer Analysator zur Messung von LED-
Junction-Temperatur, thermischem Widerstand
und elektrischen Parametern von LEDs
Für die in der Praxis relevante Junction-
Temperatur Tj gilt:
Tj = Rthja • P + Ta
Rthja = Wärmewiderstand (junction / ambient)
Tj = Junction Temperatur
(Sperrschichttemperatur )
Ta = Umgebungstemperatur ( ambient )
P = Gesamtleistung der LED ( If * Vf )
39
138
Prof. Dr.-Ing. Peter Marx, MX-ELECTRONIC, Berlin
Alternatives Verfahren zur Bestimmung von Tj
Die LED-Vorwärtsspannung UF ist eine Funktion der Sperrschicht-Temperatur TJ und des
LED-Stroms IF. Typische Temperaturkoeffizienten für die Vorwärtsspannung bei konstantem
LED-Strom liegen zwischen -1,5 bis -4 mV/K.
Tj = T1 =T0 + (U1-U0) / -.004 V/ C
T0 = 25 C, U0 = 3,20 V, U1 = 2,82 V
Tj = 25 C + (-0,38 V) / -.004 V/ C = 120 C
Messungen mit gepulstem LED-Strom (z.B. 350 mA und 20 ms Strompulsdauer) verhindern
die Eigenerwärmung der Sperrschicht und reduzieren die Messzeit.
40
Planung von Beleuchtungsanlagen
139
Wirkungsgradformel
Punktbeleuchtungsformel
140
141
142
143
144
145
Berechnung der Lichtausbeute der Sonne Die Sonne ist unsere wichtigste Lichtquelle. Physikalisch kann die Sonne annähernd als ein Schwarzer Strahler mit einer Oberflächentemperatur von 5.773 K und einer ausgesendeten Strahlungsleistung von 6,35 kW/cm² betrachtet werden. Oberhalb der Erdatmosphäre liegt entsprechend eine extraterrestrische Bestrahlungsstärke von 1350 W/m² vor. Auf dem Weg durch die Atmosphäre wird die spektrale Verteilung der Sonnenstrahlung durch Absorption und Streuung verändert. Vor allem durch Wasserdampf, Sauerstoff und Kohlendioxid wird die meist selektive Absorption verursacht, woraus sich Bandlücken ergeben. Lediglich Ozon absorbiert in einem breiten Spektrum von 200 bis 700 nm und filtert somit einen großen Teil der UV-Strahlung aus.
Für den Betrieb von Solaranlagen ist die Globalstrahlung von Bedeutung. Sie ist die Summe aller direkter, diffuser und reflektierter Strahlung, die auf eine horizontale Ebene auftritt.
146
Die Sonne ist ein glühender Gasball von 1,39 106 km Durchmesser und einer
Oberflächentemperatur von ca. 5773 K.
147
Oberhalb der Erdatmosphäre beträgt die gesamte Strahlungsleistung der Sonne etwa 1368 W m
-2 . Dieser Wert heißt auch Solarkonstante. Die Sonne hat bis
heute 87 Erdmassen durch Kernfusion verloren!
Bezugsobjekt Wert Verhältnisse weiterer Vergleich
Mond 7,348 ∙ 1022 kg 1 Mondmasse ca. 1/81 Erdmasse
Erde 5,9736 ∙ 1024 kg 1 Erdmasse 81,2 Mondmassen
Jupiter 1,8986 ∙ 1027 kg 1 Jupitermasse 317,8 Erdmassen
Sonne 1,9891 ∙ 1030 kg 1 Sonnenmasse 332.942 Erdmassen
148
Physikalisch kann die Sonne annähernd als ein Schwarzer Strahler mit einer Oberflächentemperatur von 5.773 K und einer Strahlungsleistung von
6,35 kW/cm² betrachtet werden. Oberhalb der Erdatmosphäre liegt entsprechend eine extraterrestrische Strahlung von 1350 W/m² vor. Auf dem Weg durch die Atmosphäre wird die spektrale Verteilung der Sonnenstrahlung durch Absorption und Streuung verändert. Vor allem durch Wasserdampf, Sauerstoff und Kohlendioxid wird die meist selektive Absorption verursacht, woraus sich Bandlücken ergeben. Lediglich Ozon absorbiert in einem breiten Spektrum von 200 bis 700 nm und filtert somit, wie untenstehende Abbildung zeigt, einen großen Teil der UV-Strahlung (links des sichtbaren Bereichs) aus.
149
Wie geht man vor bei der Berechnung der Lichtausbeute der Sonne
Es gibt 3 Methoden:
A. Bestimmung über die Sonnenleuchtdichte und Kernfusion
Die extraterrestrische Leuchtdichte der Sonne beträgt
LSonne = 1,9 x 109 cd/m
2 (das ist also eine sehr starke Blendlichtquelle!)
Mit der gesehenen (projizierten) Fläche der Sonnenoberfläche
ASonne, proj. = π• Rsonne2 = 3,14 • (6,957•10
8 m)
2 = 1,5197•10
18
ergibt sich die sehr hohe Lichtstärke der Sonne
ISonne = LSonne • ASonne, proj. = 2,887 • 1027
cd
Damit erhält man den von der Sonne ausgestrahlten Gesamtlichtstrom zu
ΦSonne = 4 π•ISonne = 4 π•2,887•1027
cd = 3,628•1028
lm
150
Durch Kernfusion werden in der Sonne pro Sekunde rd. 657•106 Tonnen
Wasserstoff in rd. 653•106 Tonnen Helium umgewandelt, die Sonne ist somit
gewissermaßen eine kontrollierte Wasserstoffbombe!
Die hierbei auftretende Massendifferenz Δ m = 4,3•106 Tonnen wird nach der
berühmten Formel von Einstein E = m•c2
als äquivalente Strahlungsenergie pro
Sekunde in den Weltraum abgestrahlt. Die Leistung der Sonne beträgt also:
PSonne = Δm•c2 = 4,3•10
9 kg•(300.000 km/s)
2 = 3,87•10
26 W
Damit erhält man für die Lichtausbeute der Sonne
ηSonne = ΦSonne /PSonne = 3,63•1028
lm / 3,87•1026
W = 93,76 lm/W
151
B. Bestimmung aus der extraterrestrischen spektralen Bestrahlungsstärke
Für die extraterrestrische Beleuchtungsstärke E erhält man aus den
gemessenen Werten der extraterrestrischen spektralen Bestrahlungsstärke Eeλ
im Wellenlängen-Bereich von 370 nm bis 780 nm:
=
=
=nm
nm
e VEWlmE780
380
)(/683l
l
l ll
leE in nmm
W2
nm10=l
Die Auswertung mit den Zahlenwerten ergibt
E = 683 lm/W•181,81 W/m2 = 124.176 lm/m
2 = 124.176 lx
Mit der bekannten extraterrestrischen Solarkonstante S = 1340 W/m2 folgt
ηSonne = 124.176 lm/m2 / 1340 W/m
2 = 92,7 lm/W
152
C. Für Praktiker gibt es noch eine ganz einfache Berechnung:
1. Messung der Beleuchtungsstärke senkrecht zum Lichteinfall bei klarem
Himmel am 21. Juni mittags auf einem hohen Berg, z. B. Zugspitze
Egem = 125.000 lx = 125.000 lm/m2
2. Division durch die bekannte extraterrestrische Solarkonstante S = 1340 W/m2
ergibt
ηSonne = 125.000 lm/m2 / 1340 W/m
2 = 93,28 lm/W
Die Mittelung der drei Rechenergebnisse liefert das Ergebnis
ηSonne ≈ 93 lm/W
153
Die Lichtausbeute der Sonne liegt damit etwa im Bereich derjenigen von
Leuchtstofflampen und deutlich unter dem der modernen Halbleiter-Lichtquellen
(LED) und Hochdruck-Gasentladungslampen, diese sind somit lichttechnisch
bereits effizienter als unsere gute alte Sonne!
Die Glühlampen mit ihren mageren 12 lm/W werden – wie bekannt - nach und nach verboten, weil die EU wegen dieser ineffizienten Edisonschen Lampen aus dem vorvorigen Jahrhundert bereits die Fassung verloren hat. Auch die Glühstrümpfe der etwa 40.000 Berliner Gas-Laternen mit der Technik aus dem 19. Jahrhundert und einer Lichtausbeute von weniger als 2 lm/W werden hoffentlich bald durch LED-Leuchten ersetzt mit dann über 100 lm/W! Hinweis: OSRAM-Forscher und Entwickler haben im Labor einen neuen Effizienzrekord bei OLED erzielt. Das Labormuster erreicht 87 lm/W. Der bisherige Spitzenwert von 62 lm/W wurde damit um 40% deutlich übertroffen.
154
Literatur und Normen
1. „Beleuchtungstechnik für Praktiker“
von Hans Ris / VDE-Verlag, ISBN 3-8007-2163-5
2. „Beleuchtungstechnik Grundlagen“
von Roland Baer / Verlag Technik Berlin, ISBN 3-341-01115-3
3. „Beleuchtungstechnik für den Elektrofachmann“
von: Zieseniß, Lindemuth, Schmits
Hüthig&Pflaum-Verlag, ISBN 978-3-8101-0273-73-7
4. „Licht und Beleuchtung“
von H.-J. Hentschel / Hüthig&Pflaum-Verlag, ISBN 3-7785-0734-6
5. „Grundlagen der Lichttechnik“
von Dietrich Gall / Pflaum Verlag, ISBN3-7905-0923-X
155
6. „Handbuch für Beleuchtung“ , herausgegeben von den lichttechnischen
Gesellschaften Deutschland, Schweiz und Österreich
7. „Betriebsgeräte und Schaltungen für elektrische Lampen“
von: Sturm, Klein / Siemens-Verlag, ISBN 3-8009-1586-3
DIN 5031: „Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik“
DIN 5032: „Lichtmessung“
DIN 5033: „Farbmessung“
DIN 5035: „Innenraumbeleuchtung mit künstlichem Licht“
DIN 5044: „Ortsfeste Verkehrsbeleuchtung“
CIE-Report 127/2007 „Measurement of LEDs”
Prof. Dr.-Ing. Peter Marx, MX-ELEKTRONIK, Am Kleinen Wannsee 12J
D-14109 Berlin, [email protected], www.mx-electronic.com
156
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